بررسی اثر برش بر جداسازی ایزوتوپ های پایدار میانی گاز زینان در آبشار مربعی

یکی از پارامترهای مهم در آبشار مربعی که تاثیر زیادی بر عملکرد آن در جداسازی ایزوتوپ ­های چند جزیی دارد، برش آبشار می ­باشد. در این پژوهش ابتدا به بررسی اثر برش بر جداسازی ایزوتوپ ­های میانی گاز زینان در یک آبشار مربعی با ۲۰ مرحله پرداخته شده است. این مطالعات برای دو حالت که در آن فاکتور جداسازی ماشین سانتریفیوژ برابر ۲/۱ و ۱/۱ باشد، انجام گرفته است. پس از آن کم ­ترین طول لازم برای ایجاد یک آبشار طویل با تغییر نسبت Z/F و برش آبشار با این دو فاکتور جداسازی تعیین شده است. بر اساس محاسبات انجام گرفته، در صورتی ­که فاکتور جداسازی برابر ۲/۱ و ۱/۱ باشد، کم ­ترین تعداد مراحل آبشار به ترتیب برابر با ۵۵ و ۱۱۰ مرحله خواهد شد که عملیاتی نمودن آن به سادگی امکان­ پذیر نیست. بررسی ­ها نشان می ­دهد که مقدار برش مناسب برای دست­ یابی به بیش ­ترین مقدار غلظت ایزوتوپ هدف در آبشار طویل با آبشار کوتاه متفاوت است. در صورتی ­که آبشار کوتاه باشد، با استفاده از مطالعات پارامتریک می ­توان مناسب ­ترین برشی را که در آن غلظت ایزوتوپ موردنظر به بیشینه خود می ­رسد تعیین کرده و بیش ­ترین بهره را از آبشار موجود داشت. مقدار برش آبشار برای دست ­یابی به بیش ­ترین مقدار ۱۲۹Xe- در یک آبشار ۲۰ مرحل ه­ای برابر با ۲/۰ در فاکتور جداسازی ۲/۱ و ۱۵/۰ در فاکتور جداسازی ۱/۱ می­ باشد.

کلیدواژه ها:

ایزوتوپ های پایدار ، آبشار مربعی ، برش آبشار ، جداسازی ایزوتوپ های چندجزیی ، زینان